非晶合金板材加工用模具部件以及非晶合金板材的加工方法技术

提供一种非晶合金板材加工用模具部件以及非晶合金板材的加工方法，用于对非晶合金板材进行剪切加工或断裂加工，能够改善刀刃的损耗并长寿化。该模具部件具有由金属及硬质的金属化合物形成的基材、形成于基材表面的用于加工的区域的硬质皮膜，所述硬质皮膜具有含有Ti、Si、N的第一硬质层。硬质皮膜也可以为多层，在第一硬质层与基材之间有时会具有第二硬质层。基材的金属化合物可以以碳化钨为主要成分。分。分。

【技术实现步骤摘要】
非晶合金板材加工用模具部件以及非晶合金板材的加工方法


[0001]本专利技术涉及非晶合金板材加工用模具部件以及非晶合金板材的加工方法。

技术介绍

[0002]作为电动汽车、混合动力汽车的电动机使用的旋转电机，为了确保输出，希望降低源于高速旋转化的高频交变磁通所带来的损耗而高效运行。至今，通过逆变器的使用、稀土类磁铁的适用、结构设计的最佳化等使旋转电机的高效化得到进展，但为了进一步高效化，需要降低用于磁极的积层铁芯的铁损。为此，取代现有的积层铁芯所使用的硅钢板，适用非晶合金、具有微小的bcc结构的Fe结晶相、FeSi结晶相以及非晶相的纳米晶软磁合金这样的低损耗磁性材料的呼声越来越高。
[0003]作为非晶合金，已知有例如Fe
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Si
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B系软磁合金，通过单辊旋淬法等方法将调制为预定组成的熔液进行超急冷来制备非晶化的薄带。METGLAS Inc公司制备的Metglas(注册商标)2605HB1M、2605SA1、Fe
‑
Si
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B
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Cr系的2605SA3均为市售品，可以购买。
[0004]另外，纳米晶软磁合金是对与非晶合金同样得到的非晶化薄带进行热处理，使得Fe结晶相、FeSi结晶相析出(纳米晶化)的材料。已知有例如Fe
‑
Si
‑
B
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Cu
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Nb系日立金属株式会社制备的Finemet(注册商标)FT
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3M、VACUUM SCHMELZE GmbH&Co.KG公司制备的VITROPERM(注册商标)800、Fe
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B
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Zr
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Cu系的MAGNETEC
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GESELLSCHAFTMAGNET TECHNOLOGIE MBH公司制备的NANOPERM(注册商标)
[0005]任一种通常以十～数十μm的厚度、以长条的薄带方式提供，其也称作条带、碎条、膜或箔。在后续说明中，除了这样的单层薄带之外，还将包括多层薄带叠层得到的多层材料、包含粘接层的复合材料以及重叠了电磁钢板等其他材质的多层材料总称为非晶合金板材。
[0006]已知非晶合金通常是一种不会引起应变硬化的理想的弹塑性材料，具有较大的塑性变形能与韧性高的性质，但在诸如拉伸试验的单轴应力的条件下，显然难以发生伸长。具有这样性质的非晶合金板材非常硬，与结晶化硅钢板相比具有加工性差的缺点，成为其在需要将板材加工成预定形状的积层铁芯的适用方面没有进展的主要原因。
[0007]基于这样的背景，在研究各种能够从非晶合金板材获得预定形状的薄板、铁芯的加工技术。其中之一，存在通过使用了由凸模(
パンチ
)与凹模(
ダイ
)构成的模具部件的冲压装置进行冲孔的技术，但现有的模具部件中，存在用于加工的刀刃易于产生磨耗、切屑(
チッピング
)等，导致刀刃的维护、模具部件的交换频率高的课题，生产性低，在量产化上的适用未能进展。
[0008]模具部件的刀刃损耗推测其主要原因是由于反复冲击、剪切加工所导致的疲劳破坏以及与剪切的板材之间的摩擦，作为对策实行了将DLC(Diamond Like Carbon，类金刚石碳)、AlCrN系、CrN系、TiN系等硬质皮膜形成于刀刃。在专利文献1中公开了在其表面具有包含Al、Cr、N的硬质皮膜的冲孔用模具部件。
[0009]现有技术文献
[0010]专利文献
[0011]专利文献1：日本特开2018
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164936号公报

技术实现思路

[0012]专利技术所要解决的课题
[0013]然而，专利文献1的模具部件是适用于电磁软铁的冲孔加工的材料，在非晶合金板材的冲孔加工中，对于刀刃的损耗还存在改善的空间，对于上述形成有其他硬质皮膜的模具部件也同样希望得以改善。
[0014]为此，本专利技术的目的在于提供一种在非晶合金板材的剪切加工或断裂加工中刀刃损耗得到改善、长寿化的模具部，另外还提供一种模具部件的刀刃损耗得到改善、长寿化的非晶合金板材的加工方法。
[0015]解决课题的方法
[0016]本专利技术的模具部件，是对非晶合金板材进行剪切加工或断裂加工的模具部件，所述模具部件具有由金属及硬质的金属化合物形成的基材和形成于其表面的用于所述加工的区域的硬质皮膜，所述硬质皮膜具有含有Ti、Si、N的第一硬质层。
[0017]本专利技术中，优选地，所述硬质皮膜为多层，在所述第一硬质层与所述基材之间还具有含有Ti、Al、N的第二硬质层。
[0018]另外本专利技术中，优选地，所述金属化合物以平均粒径5μm以下的碳化钨为主要成分。
[0019]另外本专利技术中，优选地，所述模具部件具有凸模部以及具备使所述凸模部插入的孔的凹模部，在所述凸模部的插入所述凹模部的部分形成有所述硬质皮膜。
[0020]另外本专利技术中，优选地，在所述凸模部的侧面具有形成有硬质皮膜的部分以及未形成硬质皮膜的部分，至少在插入所述凹模部的部分形成有硬质皮膜。
[0021]另外本专利技术中，优选地，在所述凸模部的与所述非晶合金板材接触的表面未形成所述硬质皮膜。
[0022]另外本专利技术中，优选地，在所述凹模部的插入所述凸模部的孔的表面形成有所述硬质皮膜。
[0023]另外本专利技术中，优选地，在所述凹模部的孔的表面具有未形成所述硬质皮膜的部分。
[0024]另外，本专利技术的非晶合金板材的加工方法是使用具有凸模部、具备使所述凸模部插入的孔的凹模部的模具部件，对配置在所述凹模部的非晶合金板材，使用所述凸模部进行冲孔的非晶合金板材的加工方法，所述凸模部具有由金属及硬质的金属化合物形成的基材以及在其表面形成的硬质皮膜，所述硬质皮膜具有含有Ti、Si、N的第一硬质层，所述硬质皮膜形成于所述凸模部的插入所述凹模部的部分。
[0025]本专利技术中，优选地，在所述凸模部的侧面具有形成有硬质皮膜的部分以及未形成硬质皮膜的部分，至少在插入所述凹模部的部分形成有硬质皮膜。
[0026]另外本专利技术中，优选地，在所述凸模部的与所述非晶合金板材接触的表面未形成所述硬质皮膜。
[0027]另外本专利技术中，优选地，所述凹模部具有由金属及硬质的金属化合物形成的基材
以及在其表面形成的硬质皮膜，所述硬质皮膜具有含有Ti、Si、N的第一硬质层，在所述凹模部的插入所述凸模部的孔的表面形成有所述硬质皮膜。
[0028]另外本专利技术中，优选地，在所述凹模部的孔的表面具有未形成所述硬质皮膜的部分。
[0029]另外本专利技术中，优选地，所述硬质皮膜为多层，在所述第一硬质层与所述基材之间还具有含有Ti、Al、N的第二硬质层。
[0030]另外本专利技术中，优选地，所述金属化合物以平均粒径5μm以下的碳化钨为主要成分。
[0031]专利技术效果
[0032]根据本专利技术，能本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种非晶合金板材加工用模具部件，是对非晶合金板材进行剪切加工或断裂加工的模具部件，其特征在于，所述模具部件具有：基材，所述基材由金属及硬质的金属化合物形成，和硬质皮膜，所述硬质皮膜形成于所述基材表面的用于所述加工的区域；所述硬质皮膜具有含有Ti、Si、N的第一硬质层。2.根据权利要求1所述的非晶合金板材加工用模具部件，其特征在于，所述硬质皮膜为多层，在所述第一硬质层与所述基材之间还具有含有Ti、Al、N的第二硬质层。3.根据权利要求1或2所述的非晶合金板材加工用模具部件，其特征在于，所述金属化合物以平均粒径5μm以下的碳化钨为主要成分。4.根据权利要求1至3任一项所述的非晶合金板材加工用模具部件，其特征在于，所述模具部件具有凸模部以及具备使所述凸模部插入的孔的凹模部，在所述凸模部的插入所述凹模部的部分形成有所述硬质皮膜。5.根据权利要求4所述的非晶合金板材加工用模具部件，其特征在于，在所述凸模部的侧面具有形成有硬质皮膜的部分以及未形成硬质皮膜的部分，至少在插入所述凹模部的部分形成有硬质皮膜。6.根据权利要求4或5所述的非晶合金板材加工用模具部件，其特征在于，在所述凸模部的与所述非晶合金板材接触的表面未形成所述硬质皮膜。7.根据权利要求4至6任一项所述的非晶合金板材加工用模具部件，其特征在于，在所述凹模部的插入所述凸模部的孔的表面形成有所述硬质皮膜。8.根据权利要求7所述的非晶合金板材加工用模具部件，其特征在于，在所述凹模部的孔的表面具有未形成所述硬质皮膜的部分。9.一种非晶合金板材的加工方法，是使用具有...

【专利技术属性】
技术研发人员：井上政己，高岛洋，森次仲男，井上皓太，
申请(专利权)人：日立金属株式会社，
类型：发明
国别省市：